氧化鋁陶瓷注射成型的喂料制備工藝

     陶瓷注射成型（CIM）的出現(xiàn)為氧化鋁陶瓷的成型加工帶來(lái)了新的解決方法。該工藝主要包括喂料、注射成型、脫脂和燒結(jié)四個(gè)階段。其基本過程為在氧化鋁陶瓷粉末中加入粘結(jié)劑，并使其混合均勻，形成具有粘塑性的喂料，在加熱狀態(tài)下，利用注射成型機(jī)將喂料注入模具模腔內(nèi)冷凝成型，經(jīng)過脫脂工藝去除粘結(jié)劑后，便可用于燒結(jié)。下面主要介紹下氧化鋁陶瓷喂料制備：

    喂料制備是將陶瓷粉體與適量的有機(jī)載體按一定配比在一定溫度下進(jìn)行混煉，然后干燥、造粒，得到注射喂料。用作注射成型的氧化鋁陶瓷喂料需要具備足夠高的固含量，良好的流變性以及熱力學(xué)穩(wěn)定性。喂料的性能主要取決于粉體的性質(zhì)和粘結(jié)劑的選擇，因此，對(duì)其研究和優(yōu)化也集中在這兩個(gè)方面。

1、粉體性質(zhì)

   粉體的平均粒度、松裝密度、粉末形狀、比表面積、顆粒間隙等決定了所制備喂料的性質(zhì)，進(jìn)而影響終產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)于氧化鋁粉體，重要的要求是粒徑細(xì)小、形狀規(guī)則，這樣的粉末在注射成型過程中流動(dòng)性好、填充量大，燒結(jié)收縮率低。

   研究表明，當(dāng)氧化鋁陶瓷喂料固含量相同時(shí)，包裹氧化鋁粉體所需的粘結(jié)劑用量隨粉體比表面積的減小而減小，粉體之間更容易流動(dòng)，喂料的粘度降低，有利于注射過程完成。

2、粘結(jié)劑

   粘結(jié)劑是陶瓷粉體的載體，決定了喂料注射成形的流變性能和注射性能。良好的粘結(jié)劑可起到形狀維持的作用，且能有效減少胚體變形和脫脂缺陷的產(chǎn)生。

   氧化鋁陶瓷注射成型粘結(jié)劑要具備以下條件：

(1)流動(dòng)特性好，注射成型黏度適中，且黏度隨溫度不能波動(dòng)太大，以減少缺陷產(chǎn)生；

(2)對(duì)粉體的潤(rùn)濕性和粘附作用好；

(3)具有高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)；

(4)一般由多組分有機(jī)物組成，單一有機(jī)粘結(jié)劑很難滿足流動(dòng)性要求。

    目前氧化鋁注射成型中為常用的粘接劑由石蠟（PW）、聚丙烯（PP）和硬脂酸（SA）等組成。部分研究者用EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）代替PP，用植物油代替SA，同時(shí)也有研究者將EVA和PP各占一定的比例進(jìn)行混合